日期: 2021/8/3
激光管特性
(1)激光的高亮度:一般來說,光源在單位面積某個方向的立體角發(fā)射的功率稱為光源在這個方向的亮度。激光的改善主要取決于發(fā)射方向的光高集中度。激光發(fā)射角極小(通常用毫弧表示),接近準(zhǔn)直光,可以實現(xiàn)定向集中發(fā)射。所以激光亮度高。固體激光的亮度可以達到1011W/cn2Sr。此外,一束激光聚焦后,由于其高亮度特性,可以產(chǎn)生強烈的熱效應(yīng),使聚焦范圍內(nèi)的溫度達到數(shù)千度或數(shù)萬度,可以熔化甚至氣化吸收激光的生物組織或非生物材料。
(2)激光的高指向性:激光的高指向性使其能夠有效地傳輸遠距離,同時保證聚焦的功率密度。激光從一個方向發(fā)射,發(fā)散極小,接近0.001弧度。1962年,當(dāng)人類第一次用激光照射月球時,地球距離月球38,000公里,這是激光處理的重要條件。
(3)單色激光:由光的波長(或頻率)決定。特定波長對應(yīng)于某種顏色。陽光的波長分布在0.76-0.4微米之間,相應(yīng)的紅紫有7種,所以陽光不是單色的。單色光源稱為單色光源,發(fā)射波長單一。例如氪燈泡、氦燈、氫燈等。這是單色光源,只能發(fā)出某種顏色的光。單色光源的光波長雖然單一,但仍有一定的分布范圍。
(4)激光的高度一致性:一致性是一切變化的特征。光具二象性,即微觀上由光子構(gòu)成,具有粒子性,但宏觀上表現(xiàn)出變化。只是變化,所以也有關(guān)系。
激光管的主要特性
(1)光束質(zhì)量好、單色、方向、穩(wěn)定;
(2)光纖不僅是激光增益介質(zhì),也是光導(dǎo)介質(zhì)。所以抽光效率很高,纖維芯徑小,在纖維中容易形成高功率密度。另外,光纖激光容易增加增益長度,從而充分吸收泵光,使整個光的轉(zhuǎn)換效率達到60%以上;
(3)基材為Si02,溫度穩(wěn)定性優(yōu)異;光纖圓柱結(jié)構(gòu)/體積比高,散熱快,環(huán)境溫度允許在-20-+7000C之間,工作物質(zhì)熱負荷小,不需要冷卻系統(tǒng),可產(chǎn)生高亮度和峰值功率,達到140毫瓦/平方厘米;
(4)體積小,結(jié)構(gòu)簡單,介質(zhì)為柔性工作小巧靈活,使用方便,系統(tǒng)集成方便,性價比高。
(5)混合稀土離子作為激光介質(zhì)的混合光纖,具有豐富的能級結(jié)構(gòu),能級躍遷覆蓋從紫外線到紅外線的寬波段,足以實現(xiàn)激光振蕩的能級躍遷??梢栽O(shè)計在較寬的光譜范圍內(nèi)(455-3500nm),并且有較寬的玻璃光纖熒光譜,插入適當(dāng)?shù)牟ㄩL選擇器,可以得到可調(diào)和的光纖激光器,可以調(diào)和80nm;
(6)目前硅光纖技術(shù)已經(jīng)非常成熟,可以生產(chǎn)高精度、低損耗的光纖,大大降低了激光成本。
(7)與傳統(tǒng)傳輸光纖在材料和幾何尺寸上具有通用性和兼容性,易于集成光纖,減少損耗,使用方便。
(8)在高沖擊、高振動、高溫等惡劣環(huán)境下工作。